用硼化钙(CaB_6)脱氧生产纯铜铸件的试验研究

研究结果表明ＣａＢ６是一种对铜液无污染、对纯铜电导率影响小。

镁热自蔓延高温合成硼化钙微粉的动力学

应用DTA技术分别测定Mg与CaO，Mg与B2O3及Mg与CaO和B2O3之间的多相反应，分析Mg，CaO和B2O3三相可能存在的反应机制，应用Freeman-Carroll法和Kissinger法计算反应的活化能和反应级数。结果表明Mg-B2O3-CaO之间的反应为复杂的固固、液固反应机制。表观活化能在温度段756-810℃为E1=297kJ·mol^-1，相应的反应级数分别为nl=1．0。采用Kissinger法计算的反应级数为1．1，与Freeman-Carroll法所得的nl=1．0基本一致。

添加硼化钙对镁钙碳耐火材料抗氧化性能的影响

以CaB6作为抗氧化添加剂,采用TGA、XRD、显气孔率测定等方法,研究了CaB_6对MgO-CaO-C耐火材料抗氧化性能和其他性能的影响规律,研究结果表明:添加CaB_6能显著提高MgO-CaO-C耐火材料的抗氧化性能和结构致密性;CaB_6与O_2开始反应温度约为700℃;并确定CaB_6的合理添加量为4%左右;1500℃烧后试样的氧化区域和未氧化区域之间有一个致密氧化层存在,阻止了耐火材料中碳的氧化,其成分主要是含钙硼酸盐。

硼化钙加入量对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

为改善Al2O3-Si C-C铁沟浇注料的抗氧化性,以质量分数分别为60%的棕刚玉、24%的Si C、7%的白刚玉粉+α-Al2O3微粉+Si C细粉、6%的硅粉+硅灰和3%的Secar71水泥制备了Al2O3-Si C-C铁沟浇注料,并研究了硼化钙加入量(外加质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)对该浇注料性能的影响。结果表明:随着硼化钙加入量的增大,浇注料于1 100和1 500℃保温3 h处理后的线变化率先减小后增大,体积密度先增大后减小,高温抗折强度先增大后减小,抗氧化性能先增强后降低,高温处理后产生的玻璃相较多;当硼化钙外加0.5%(w)时,能够获得最大的高温抗折强度。当硼化钙外加0.5%(w)时,浇注料能够获得较好的综合性能指标。

一种硼化钙的制备方法

本发明涉及一种硼化钙的制备方法．该方法包括以下步骤：1）将粉末状的碳化硼和氧化钙按照物质的量比为3：2混合；2）将步骤（1）中的混合物在1700～1800℃的温度下在空气中烧结1～2h，即可获得硼化钙。

自蔓延高温合成细晶六硼化钙陶瓷粉末(英文)

基于Mg–B2O3–CaO原料体系,采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)和后期酸处理工艺,制备出高纯度、均匀分布、小粒径的立方晶型细晶六硼化钙粉末。分析了Mg–B2O3–CaO自蔓延高温反应体系的燃烧产物成分及反应机理,测量了不同SHS反应物原始坯体成型压力的燃烧温度曲线,探讨了不同镁掺量和不同气氛对燃烧产物成分和形貌的影响。研究了原始坯体成型压力与最终CaB6产物粒径的关系。结果表明:采用氩气保护能抑制镁挥发;合适的原始坯体压力有利于合成分布均匀的细晶CaB6粉末。

六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)

采用CaCl2 and NaBH4为原料低温合成CaB6纳米粉末.X射线衍射结果表明生成了CaB6晶体.场发射扫描电镜(FESEM)观测到粉末由接近立方体的平均粒径为80nm的小晶粒组成,有轻微团聚现象.高分辨透射电镜(HR-TEM)表明纳米颗粒为单晶,这一发现与XRD和FESEM的结果相对应,且观察到晶体是以结晶良好的CaB6为芯,外面包覆着厚约4～5nm的非晶层.CaB6纳米粉末的光学性能是通过傅立叶红外光谱和紫外-可见-近红外光谱来表征的,同时做CaB6微米粉末的光谱用以比较.与微米粉末仅有微弱的吸收带相比,纳米粉末的光谱出现明显的宽化和红移现象,这与晶格膨胀和纳米效应有关.紫外-可见-近红外光谱中,微米粉末几乎没有吸收,纳米粉末可吸收紫外线,并出现蓝移现象.总之,CaB6纳米粉末在紫外-中红外波段总有吸收,特别是在中红外区,吸收强度远大于微米粉末.

CaB_6陶瓷研究的进展

综合介绍了CaB6 陶瓷粉末、多晶体和单晶体的制备方法 ,评述了各种方法的基本原理和特点。合成CaB6 粉末最常用的方法为碳化硼法 ,此方法能够以低成本制备较纯的CaB6 粉末 ,但是得到的粉末具有硬团聚现象 ,使CaB6 粉末的烧结有一定的难度。由于CaB6 在高温下具有高的化学活性和低的塑性 ,CaB6 多晶多采用热压烧结的方法在高温高压下制备。单晶的制备主要采用区熔法和熔剂法。区熔法适合于生产大尺寸的CaB6 单晶 ,而铝熔剂法制备的CaB6 单晶尺寸最大为 5mm ,对测定其某些物理性能有一定的局限。对CaB6 陶瓷的应用及国内外研究现状作了简要的概括 。

燃烧合成法制备CaB_6的研究

以CaO、B_2O_3、Mg粉为原料燃烧合成制备了CaB_6粉末.考察了不同反应体系的差热曲线,采用XRD、SEM以及粒度分析技术对燃烧产物、浸出产物进行了表征.结果表明:Mg-B_2O_3-CaO反应体系872℃附近放热峰的表观活化能E=15.71kJ·mol^(-1),反应级数n=1.1,反应的表观活化能很小,说明合成CaB_6的反应容易发生.燃烧产物由MgO、CaB_6以及少量的Mg_3B_2O_6和Ca_3B_2O_6等组成,在空气中进行燃烧合成反应并不生成氮化物;燃烧产物经硫酸浸出处理后CaB_6纯度达92.5%;随着制样压力的增大,CaB_6粒度逐渐变小.

CaB_6的反应合成

研究了利用CaCO3、B4 C粉和活性炭粉制备CaB6粉末的反应合成工艺。利用X射线衍射分析了不同反应温度和保温时间条件下所生成粉末的相组成 ,利用扫描电镜分析了所生成CaB6粉末的颗粒尺寸及形貌。实验结果表明 ,CaCO3 B4 C C系制备CaB6粉末是一固相反应过程 ,其间要经过Ca3B2 O6、CaB2 C2 等过渡相的生成过程。反应合成CaB6粉末的优化工艺是在 10 -2 Pa的真空条件下 ,140 0℃保温 2 5h。所合成的CaB6粉末与原材料B4 C粉的形状相似 。

纳米/微米CaB_6烧结体的形貌组织和力学性能

采用真空热压工艺,在烧结温度1750℃、烧结压力32MPa、保温时间5min的工艺条件下制备了添加不同量纳米六硼化钙(CaB6)粉末的微米烧结体,研究了纳米粒子含量对CaB6烧结体形貌组织和力学性能的影响.纳米粉末加入量为10wt%纳米/微米复合陶瓷的致密度和力学性能最佳,硬度、弯曲强度和断裂韧性分别为92.6 HRA、331.7MPa和3.06MPa.m1/2,优于微米烧结体和添加镍作为烧结助剂的烧结体.纳米粒子对微米颗粒晶界的填充和在复合烧结体中形成的"内晶型"晶粒结构是提高复合陶瓷致密度和力学性能的主要原因.

CaB_6陶瓷制备技术的研究进展

概述了CaB6陶瓷粉末、多晶体和单晶体的制备方法,评述了各种方法的基本原理和特点,并对CaB6陶瓷的应用及国内外研究现状作了简要的概括,对其今后的发展趋势作了展望。

CaB6对激光熔覆生物陶瓷涂层组织和生物学性能的影响

为了提高医用钛合金表面激光熔覆羟基磷灰石(HA)涂层的植入稳定性和生物活性,将HA与CaB 6粉末充分混合,采用激光熔覆工艺制备了含硼元素的生物陶瓷涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学腐蚀和体外模拟体液(SBF)浸泡实验,对涂层的物相组成、组织形貌、耐腐蚀性和生物活性进行了研究。结果表明,添加CaB 6后熔覆层中产生了物相B 2O 3和CaB 2O 4,同时熔覆层中部组织呈现有序分布的二次枝晶;腐蚀电位下降了294.46 mV,电流密度是未添加CaB 6的4.28倍;在体外SBF浸没实验中,添加CaB 6后,涂层表面沉积的磷灰石均匀分布,浸泡7 d后,形成的矿化磷灰石沉积量最大,涂层表现出较强的矿化作用。CaB 6的添加可以细化晶粒,显著提升生物陶瓷涂层的耐腐蚀性,加强涂层表面的矿化能力。

CaO-B_2O_3-SiO_2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO–B2O3–SiO2(CBS)玻璃粉末为原料,采用流延成形工艺制备了CBS系生料带。生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结。研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响。结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4。在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶,这有利于CBS玻璃粉末的烧结。由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低。烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(εr),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势。

添加B_4C与CaB_6对MgO-C砖的影响

本文叙述了少量抗氧化添加剂—B_4C、CaB_6和Al对MgO-C砖抗侵蚀性的影响。探讨了耐火试样在空气和氩气中分别加热到1550℃和1650℃后显微结构与相组成的变化情况。进行了1700℃的高温压力试验。还测量了耐火材料在高纯铁水中的熔蚀情况,确定了铁水中B、C和Al的含量,分析了铁水处理后耐火材料的显微结构。

CaB_6在MgO-C耐火材料中抑制氧化的试验

作为抗氧化剂的B_4C,其抑制氧化作用存在两种机理:一种机理是形成反应性的气体(Mg蒸气和B_2O_2)与氧反应,降低氧在材料气孔中的分压;第二种机理是在氧化物的颗粒间形成含碳的硼酸盐层,从而保护碳不再进一步氧化。本文研究试验了这些机理是否在使用CaB_6时起作用。其结果证实了含硼抗氧化剂的MgO-C材料在前期试验中记录的典型的化学性能,但其开始发挥保护作用的温度比B_4C约低200℃。这显然是由于在大约1080℃时,MgO-CaO-B_2O_3系中低共熔物的形成所致。

磷酸铁锂正极材料及其制备方法

磷酸铁锂正极材料及其制备方法，涉及一种电池正极材料，尤其是主要用于锂离子二次电池的磷酸铁锂正极材料。提供一种能够同时提高LiFePO。电导率和振实密度的电池正极材料及其制备方法。由磷酸铁锂和硼化钙组成，m（磷酸铁锂）：m（硼化钙）=100：（1．01～5．26）。制备时先合成纯的磷酸铁锂：将亚铁盐、磷酸盐和锂盐，以醇为润滑剂球磨，球磨后的混合物加热，以惰性气体为保护气体。合成的磷酸铁锂与硼化钙球磨，球磨后的混合物煅烧，通以惰性气体为保护气体，即制得目标产物。

低介低损耗CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃性能研究

采用高温熔融–水淬法制备了CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃。通过烧结点实验仪、梯温炉、DTA、XRD对其烧结性能、析晶性能、致密性及介电性能进行了研究。结果表明:可应用于LTCC基板材料的微晶玻璃组成为:x(SiO2)为18.0%、x(CaO)为36.8%、x(B2O3)为45.2%;该微晶玻璃在723℃附近开始软化,771℃析出硼钙石晶体;经850℃烧结1h后得到的微晶玻璃样品具有良好的介电性能(1MHz):εr为4.67,tanδ为0.71×10–3。